装置B的作用是________________________________________________。 (4)证明混合气体中含有H2的实验现象为__________________________ ___________________________________________________________。
解析:(1)检验H2前应先用浓硫酸除去水蒸气,以免对H2的检验产生干扰,按气流从左至右的顺序为ABCD。
1 000 mL·L-1×1.47 g·mL-1×90%
(2)c(H2SO4)==13.5 mol·L-1。 -198 g·mol答案:(1)ABCD (2)13.5
(3)防止空气中的水蒸气进入装置,干扰H2的检验 检验SO2 (4)D中黑色物质变为红色,且D中无水CuSO4变为蓝色 ⊙考法2 硫及其化合物的转化
3.(2017·海南高考改编)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,不能使溶液变浑浊的是( )
A.Cl2 C.H2S
B.SO2 D.O3
C [Cl2、SO2、O3均能氧化S2-为S单质,使溶液变浑浊,H2S与Na2S反应生成可溶酸式盐NaHS。]
4.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
XYYZ
A――→B――→C――→D――→E
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含同一种另外的元素。请回答:
(1)A是________,Y是________,Z是________。
(2)当X是强酸时,E是________,写出C生成D的化学方程式:___________________________________________________________。
(3)当X是强碱时,E是________,写出B生成C的化学方程式: ___________________________________________________________。
解析:因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程。因E为酸,故C、D均为非金属氧化物,Z为H2O。当X为强碱时,该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3,进而推知A为铵盐;当X为强酸时,
该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4,进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。
答案:(1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2SO2+O2
2SO3
催化剂
(3)HNO3 4NH3+5O2=====4NO+6H2O
△
⊙考法3 形形色色的硫的含氧酸及其盐的性质制备
5.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验: 实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为__________________________ ___________________________________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是____________________。 (3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
a b c d
实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO-3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
___________________________________________________________ ___________________________________________________________。
解析:(1)装置Ⅰ中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)装置Ⅱ中已有晶体析出,可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓硫酸不能吸收SO2,故b、c错误;a项,瓶口封闭易造成实验事故,错误;d项,既能吸收SO2,又能防止发生倒吸,正确。(4)HSO-3电离显酸性,水解显碱性,要证明HSO-3的电离程度大于水解程度,则证明NaHSO3溶液显酸性即可,故可通过测定溶液的pH,或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5
-晶体被空气氧化的产物为Na2SO4,故可通过检验SO24离子来检验Na2S2O5晶体在空气
中已被氧化,其具体方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2S2O5晶体已被氧化。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4(浓)===2NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明Na2S2O5晶体已被氧化
[拓展链接] 硫的重要含氧酸及其盐 (1)硫的含氧酸
正酸系列:次硫酸H2SO2、亚硫酸H2SO3、硫酸H2SO4。 过酸系列:过硫酸H2SO5、过二硫酸H2S2O8。 焦酸系列:焦亚硫酸H2S2O5、焦硫酸H2S2O7。 硫代硫酸系列:硫代亚硫酸H2S2O2、硫代硫酸H2S2O3。 连酸系列:连二亚硫酸H2S2O4、连多硫酸H2SxO6[x(2~6)]。 (2)硫的含氧酸盐
①硫酸盐与亚硫酸盐:亚硫酸盐易被氧化为硫酸盐。
2-
②硫代硫酸盐(S2O3):遇酸反应生成S和SO2。
2-
③焦亚硫酸盐(S2O5):可通过
Na2SO3与SO2反应生成。溶于水即生成NaHSO3。
NaHSO3的过饱和溶液结晶可生成Na2S2O5。
课堂反馈 真题体验
1.(2018·全国卷Ⅰ,T27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式________________________________________________
___________________________________________________________。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。 ②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是
___________________________________________________________ ___________________________________________________________。
解析:(1)NaHSO3结晶脱水生成Na2S2O5。(2)①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2,可能生成Na2SO3、NaHSO3,因Na2SO3溶液呈碱性,Ⅰ中溶液呈弱酸性,所以生成的是NaHSO3。②审题时抓住“生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”,则工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3的过饱和溶液。
答案:(1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O (2)①NaHSO3
②得到NaHSO3的过饱和溶液
2.(2018·全国卷Ⅲ,T28节选)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤 ①取少量样品,加入除氧蒸馏水 现象 ②固体完全溶解得无色澄清溶液